專利名稱：一種用于直流電機系統(tǒng)的限位電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于自動控制技術領域，涉及一種應用于直流電機系統(tǒng)的限位電路。
背景技術：
在多種直流電機系統(tǒng)中，通常要求系統(tǒng)具備限位功能。限位有很多方法，比如磁限 位、光限位、利用行程開關限位、機械限位等。本發(fā)明涉及行程開關限位。習知的行程開關限 位的方法，見圖1所示全橋功率驅動電路驅動直流電機旋轉，帶動電機傳動機構8壓下行 程開關后，行程開關觸點連上，電平信號發(fā)生反轉，CPU獲得限位信號，控制P麗信號輸出， 使全橋功率驅動電路處于截止狀態(tài)，從而使電機停止轉動，達到限位目的。這種方法的缺點 是行程式限位開關的動作并沒有直接控制電機的斷開，而是由CPU通過控制功率驅動電路
使電機斷開，此時如果光電藕荷器件或功率驅動電路短路失效，可能引起電機系統(tǒng)的飛車， 造成嚴重事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服上述缺點，提供了一種行程開關限位電路，將行程開關直接串接 在電機回路中，省去了 CPU對限位信號判斷的麻煩，并提高了電路的可靠性。
本發(fā)明的技術解決方案如下 —種直流電機系統(tǒng)的限位電路，見圖2所示，電路中包括全橋功率級驅動電路、 前限位行程開關K1、二極管D1、二極管D2、直流電機、后限位行程開關K2、二極管D3、二極管 D4。 各部件的連接方式前限位行程開關K1和后限位行程開關K2選用的是常閉觸點。 全橋功率級驅動電路4的C0NJ)UT1腳與前限位模塊6的a腳連接，前限位模塊6的b腳與 直流電機7的M+腳連接，全橋功率級驅動電路4的C0NJ)UT2腳與后限位模塊5的c腳連 接，后限位模塊5的d腳與直流電機M —腳連接。 前限位模塊6的內(nèi)部連線二極管D1正極與二極管D2負極連接，二極管D1負極 與前限位行程開關Kl 一端連接，二極管D2正極與前限位行程開關Kl另一端連接。
后限位模塊5的內(nèi)部連線二極管D3正極與二極管D4負極連接，二極管D3負極 與后限位行程開關K2 —端連接，二極管D4正極與后限位行程開關K2另一端連接。
通電后信號流程 1. C0N_0UT1點加正電壓，C0N_0UT2點加負電壓。
有三種狀態(tài) 狀態(tài)一 前限位行程開關Kl和后限位行程開關K2均未壓下。 電流從全橋功率級驅動電路4的C0NJ)UT1腳經(jīng)過前限位行程開關Kl、直流電機
7、后限位行程開關K2最后流到全橋功率級驅動電路4的C0NJ)UT2腳，形成閉合回路，電機
正向轉動，電機傳動機構8向前限位行程開關K1方向移動。 如果K1壓下，進入狀態(tài)二。
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狀態(tài)二 前限位行程開關Kl壓下，后限位行程開關K2未壓下。 由于前限位行程開關K1壓下，K1常閉觸點斷開，電路形成斷路，電機斷電，電機傳
動機構8停止運動。 狀態(tài)三前限位行程開關Kl未壓下，后限位行程開關K2壓下。 此時，后限位行程開關K2常閉觸點斷開，電流從全橋功率級驅動電路4的C0N—
0UT1腳經(jīng)過前限位行程開關Kl、直流電機7、二極管D4、二極管D3，最后流到全橋功率級驅
動電路4的C0NJ)UT2腳，形成閉合回路，電機正向轉動，電機傳動機構8向前限位行程開關
Kl方向移動。運動過程中后限位行程開關K2彈開，進入狀態(tài)一。 2. C0N_0UT2點加正電壓，C0N_0UT1點加負電壓。 有三種狀態(tài) 狀態(tài)一 前限位行程開關Kl和后限位行程開關K2均未壓下。 電流從全橋功率級驅動電路4的C0NJ)UT2腳經(jīng)過后限位行程開關K2、直流電機
7、前限位行程開關Kl最后流到全橋功率級驅動電路4的C0NJ)UT1腳，形成閉合回路，電機
反向轉動，電機傳動機構8向后限位行程開關K2方向移動。如果K2壓下，則進入狀態(tài)三。 狀態(tài)二 前限位行程開關Kl壓下，后限位行程開關K2未壓下。 此時，前限位行程開關Kl常閉觸點斷開，電流從全橋功率級驅動電路4的C0N_
0UT2腳經(jīng)過后限位行程開關K2、直流電機7、二極管D2、二極管Dl，最后流到全橋功率級驅
動電路4的C0NJ)UT1腳，形成閉合回路，電機反向轉動，電機傳動機構8向后限位行程開關
K2方向移動。運動過程中前限位行程開關K1彈開，進入狀態(tài)一。 狀態(tài)三前限位行程開關Kl未壓下，后限位行程開關K2壓下。 由于后限位行程開關K2壓下，K2常閉觸點斷開，電路形成斷路，電機斷電，電機傳
動機構8停止運動。 本發(fā)明的優(yōu)點 1.圖2中，將二極管D1與二極管D2串聯(lián)，是為了提高電路可靠性，當其中一個二極管短路時，不影響電路正常工作。同理，二極管D3與二極管D4串聯(lián)可達到同樣目的。
2.如果按照已知的圖1中的限位電路，結合圖3所示的全橋功率級驅動電路，如果三極管V3或V4其中任何一個出現(xiàn)短路失效狀態(tài)，雖然有限位電路的判斷，但仍然會導致電機系統(tǒng)飛車。本發(fā)明的限位電路可以避免這種情況，安全可靠。


圖1是已知的直流電機系統(tǒng)的限位電路原理圖。 圖2是本發(fā)明直流電機系統(tǒng)的限位電路原理圖。 圖3是全橋功率級驅動電路。 圖4是直流電機系統(tǒng)的限位電路實施例。 圖5是行程開關K1、K2與電機傳動機構的位置關系示意圖。 狀態(tài)一 前限位行程開關Kl和后限位行程開關K2均未壓下。 狀態(tài)二 前限位行程開關Kl壓下，后限位行程開關K2未壓下。 狀態(tài)三前限位行程開關Kl未壓下，后限位行程開關K2壓下。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施方式如下 圖4為直流電機系統(tǒng)的限位電路實施例。該系統(tǒng)是一個位置控制系統(tǒng)，系統(tǒng)構成如下CPUl，光電耦合器電路2，A/D轉換器3，全橋功率級驅動電路4，后限位模塊5，前限位模塊6，直流電機7，電機傳動機構8及位置傳感器9。 其中CPU1型號AT59C51 ;光電耦合器電路2型號4N48 ;A/D轉換器型號AD574 ;直流電機7型號RE 10-118391 ;電機傳動機構8 :齒輪傳動機構；位置傳感器9型號12HPS-5。 系統(tǒng)控制原理CPU1產(chǎn)生位置給定信號，實時采樣位置傳感器9通過A/D轉換器3得到的位置數(shù)據(jù)信號，并以P麗波方式輸出，P麗波經(jīng)過光電耦合器2后，輸出給全橋功率級驅動電路4，全橋功率級驅動電路4驅動直流電機7轉動，直流電機7驅動電機傳動機構運動。 傳動機構運動過程中，如果壓住前限位行程開關Kl， Kl動作，Kl常閉觸點斷開，電機回路斷開，電機停止轉動。此時如果電機需要反向轉動，則P麗信號反向輸出，電流從C0NJ)UT2，前限位行程開關K2，直流電機7， 二極管D2， 二極管Dl，流向C0NJ)UT1，電機達到反轉目的。同理，電機轉動過程中，如果壓住后限位行程開關K2，K2動作，K2常閉觸點斷開。此時如果電機需要正向轉動，則P麗信號正向輸出，電流從C0NJ)UT1，前限位行程開關Kl，直流電機7，二極管D4，二極管D3，流向C0NJ)UT2，電機正轉。
權利要求
一種用于直流電機系統(tǒng)的限位電路，其特征在于該電路包括全橋功率級驅動電路(4)、前限位模塊(6)、直流電機(7)、后限位模塊(5)；電路的連接關系全橋功率級驅動電路(4)的CON_OUT1腳與前限位模塊(6)的a腳連接，直流電機(7)的M+腳與前限位模塊(6)的b腳連接，全橋功率級驅動電路(4)的CON_OUT2腳與后限位模塊(5)的a腳連接，直流電機(7)的M-腳與后限位模塊(5)的b腳連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種用于直流電機系統(tǒng)的限位電路，其特征在于所述前限 位模塊(6)，包括二極管D1，二極管D2和前限位行程開關K1，連接關系二極管D1正極與 二極管D2負極連接，第二極管Dl負極與前限位行程開關Kl 一端連接，二極管D2正極與前 限位行程開關K1另一端連接。
3. 根據(jù)權利要求1所述的一種用于直流電機系統(tǒng)的限位電路，其特征在于所述后限 位模塊(5)包括二極管D3，二極管D4，和后限位行程開關K2，連接關系二極管D3正極與 二極管D4負極連接，第二極管D3負極與后限位行程開關K2 —端連接，二極管D4正極與后 限位行程開關K2另一端連接。
全文摘要
一種用于直流電機系統(tǒng)的限位電路，屬于自動控制技術領域。包括全橋功率級驅動電路、前限位行程開關K1、直流電機、后限位行程開關K2。各部件的連接方式前限位行程開關K1和后限位行程開關K2選用的是常閉觸點。全橋功率級驅動電路的CON_OUT1腳與前限位模塊的a腳連接，前限位模塊的b腳與直流電機的M+腳連接，全橋功率級驅動電路的CON_OUT2腳與后限位模塊的c腳連接，后限位模塊的d腳與直流電機M-腳連接。本發(fā)明的優(yōu)點前限位模塊中二極管D1與D2串聯(lián)，后限位模塊中二極管D3與D4串聯(lián)，是為了提高電路可靠性，當其中一個二極管短路時，不影響電路正常工作。本發(fā)明的限位電路可以避免電機系統(tǒng)飛車，安全可靠。
文檔編號G05D3/10GK101739032SQ20091021806
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權日2009年12月22日
發(fā)明者吳宏圣, 孫強, 樸仁官 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所